基于振荡波的10kV电缆缺陷定位分析

来源:用户上传      作者:凌伟方　陈世鹏　郭营生　张永申　李永生

　　摘 要：当电缆线路发生缺陷和故障时，常常无法用肉眼直观发现，增大了电缆故障时巡视人员的巡视难度。针对这一现象，本文以平顶山市育英路#1环为例，介绍了振荡波的工作原理，通过对振荡波试验结果的分析，发现了电缆的缺陷情况，制定了合理的解决方案。
　　关键词：电缆线路;振荡波;缺陷定位
　　 近年来，电缆线路的增长速度十分迅猛，其中10kV及以下配电电力电缆线路所占比例最大，架空配电线路逐渐被地下电缆所替代。
　　电缆线路带来便利的同时也带来了一些问题。比如当电缆线路发生缺陷和故障时，常常无法用肉眼直观发现，增大了电缆故障时巡视人员的巡视难度。针对这一现象，对电缆线路进行振荡波试验显得很有必要，通过试验，可以发现电缆的缺陷并对缺陷定位，为电缆的维护带来了极大方便。
　　本文以平顶山市育英路#1环为例，介绍了振荡波的工作原理，通过对振荡波试验结果的分析，发现了电缆的缺陷情况，制定了合理的解决方案。
　　1 振荡波工作原理
　　振荡波电压试验方法的基本思路是利用电缆等值电容与电感线圈的串联谐振原理，使振荡电压在多极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号从而达到检测目的。
　　系统由高压恒流电源、高压开关、高压电感、分压器/局放耦合器和测控主机组成，若按电压发生装置等效电路动态元件储能时工作状态区分，属于直流激励振荡式。阻尼振荡波电压释放作用过程基于RLC串联欠阻尼振荡原理，恒流电源首先通过线性连续升压方式对被测电缆进行逐步充电蓄能（充电电流恒定）、加压至预设电压值Umax。整个充电过程电缆绝缘中无稳态直流电场存在。从对交联电缆充电到预设电压值至振荡波衰减为零的整个过程，称为一次阻尼振荡波电压作用。通过合理配置系统中高压电感以产生符合IEC60840和IEC60270等标准要求的20～300Hz的阻尼振荡波;在振荡电压作用下，电缆内部潜在缺陷激发局部放电;测控主机整体协调整个系统的运行，并采集、存储和分析分压器/耦合器采集的阻尼振荡波信号和局放信号。
　　2 10kV电缆振荡波试验
　　2.1 加压流程（表1）
　　
　　2.2 判断标准
　　依据《DL/T 1576-2016 6kV～35kV电缆振荡波局部放电测试方法》，10kV配电交联聚乙烯电缆（XLPE）局放判断标准见下表2：
　　
　　新投运及投运1年以内的电缆线路：最高试验电压2U0，接头局部放电超过300pC、本体超过100pC应及时进行更换;终端超过3000pC时，应及时进行更换。
　　已投运1年以上的电缆线路：最高试验电压1.7U0，接头局部放电超过500pC、本体超过100pC应及时进行更换;终端超过5000pC时，应及时进行更换。
　　2.3 育英路#1环至宏图路#1环电缆振荡波试验
　　（1）电缆信息。育英路#1环至宏图路#1环电缆于2016年投运，额定电压8.7kV，电缆型号为3*400，电缆长度为1320米，测试端地点为育英路一环2开关，远端地点为宏图路一环1开关。
　　（2）绝缘电阻摇测。使用5000V绝缘摇表测量电缆绝缘阻值：试验前绝缘电阻值分别为：A相10.3MΩ，B相71.6MΩ，C相76.2MΩ;试验后绝缘电阻值分别为：A相/，B相41.2MΩ，C相73.3MΩ。
　　注：振蕩波试验要求电缆相对地绝缘阻值不小于50MΩ，相差不大于1.5倍。
　　（3）试验结果。通过对试验结果进行分析，A相（L1）电缆接头绝缘过低。
　　3 结论
　　现场勘查结果，发现电缆沟内积水过多，建议对电缆沟内的积水进行排水，A相（L1）电缆接头绝缘过低，已做耐压试验击穿接头，并重新制作电缆接头，一年后进行复测。
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